汽车底盘前车架下片整形翻边复合模

文/甘静，尤华胜·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

汽车底盘前车架下片整形翻边复合模

文/甘静，尤华胜·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

图1所示为某汽车前车架下片工件，材料为SAPH440，厚度为2.6mm。该工件的特点是材料韧性好，具有一定的抗拉和屈服强度，成形高度有25mm。由于该产品形状复杂，改进前工艺是落料→成形→冲孔。由于成形高度较高，材料容易开裂，生产出的产品质量通常达不到工艺要求。并且，成形此产品必须使用油压机，工作量大还必须是两人操作，因此生产效率低。

图1前车架下片

工艺方案

对以前的冲压工艺进行改进，工艺流程改为先落料、成形→整形翻边→冲孔。根据此工作特点，要求设计该整形翻边复合模，此模具可在冲床上使用，一个人就可操作，既能有效确保产品质量，又能大大提高生产效率。

冲裁设备选择

经过计算，整套模具成形翻边包括顶料力、总冲裁力为260t，由于此模具外形尺寸较大、成形高度高，考虑安全性，故选择400t冲床比较适合。

凸、凹模刃口尺寸设计

整形翻边复合模的成形凸、凹模采用电火花配合加工，形状与产品相吻合。为防止成形后产品尺寸回弹，成形凸、凹模尺寸在产品尺寸上缩小0.15～0.25mm。

模具结构及工作原理

此套整形翻边模具由上模和下模组成，上、下模具体结构见图2。

该模具采用四角导柱模架，上下模座采用45钢。两边四个方向均配有导套固定座、导套、导柱，先将导套安装在导套固定座中，再将导套固定座紧配于下模座上，将导柱紧配于上模座上，导套、导柱用来对正上、下模中心。并且，上下模座两边中间处配的上下模限位块，用来限制上下模成形尺寸的高度。为便于与机床连接，在上、下模座各四个方向分别铣出T形槽，与机床的T形槽相一致，从而更好地与机床相固定。在上、下模座的四个角边上还设有吊钩安装孔，以便于上、下模分别吊装。导套、导柱材料均采用20钢，淬火硬度控制在40～45HRC，其中导柱表面和导套内腔采用渗碳处理。导套固定座及上下模限位块材料均采用45钢，淬火硬度控制在32～40HRC。

图2整形翻边模具

模具的结构原理：首先将模具安装在400t冲床上，打好固定压板，检查好各操作机构和下顶料机构的完好性，利用机床下缸力将下顶料板顶起。此时，整形板向上升起，靠顶料机构使整形板平面与凹模平面平齐，把工件放入整形板上，用定位销I和定位销II来定位、导向。工作时，当上下模座合模，上下模限位块接触，凸、凹模镶块进行结合挤压整形、翻边。在上、下模接触的过程中，上模靠弹簧压缩功能利用压料销将工件压紧，整形板和下顶料板向下运动，模具到达下死点时，整形板与下垫板完全接触，整形、翻边工作结束。由于此产品外形尺寸大，为便于更换凸、凹模和修模，建议将翻边凸、凹模做成镶块形式。凸模镶块固定在凸模垫板上，再与上模座相连接，凹模镶块直接固定在下模座上。在凹模镶块中间装有可活动的整形板和下垫板，起压料、托料和卸料的作用。凸、凹模镶块材料均采用Cr12MoV，淬火硬度控制在60～64HRC。凸模垫板、下垫板及压料销材料均采用45钢，淬火硬度控制在32～38HRC。整形板要求形状与工件一致，因此强度要求高，材料选用Cr12，淬火硬度控制在50～52HRC。弹簧用来压料、卸料，一般的圆柱螺旋压缩弹簧即可，材料选用65Mn钢，淬火硬度控制在40～45HRC。上、下模离开后，利用下缸顶料的功能进行卸料，又将整形板向上升起将工件顶出。这时，整形板平面与凹模平面平齐，便于取料。整个过程完成。

由于产品外形尺寸较大，设计上、下模座、凸、凹模镶块也必须大。经过强度计算，均符合要求。

结束语

通过实践证明，此工艺方案效果良好，不但确保了产品质量而且提高了工作效率，值得在同行业领域推广。